會“行走”的火山

水漠

休眠的巨獸

在美國懷俄明州西北角，有一個享譽(yù)世界的黃石國家公園。于1978年被列入世界自然遺產(chǎn)名錄，是世界上第一個最大的國家公園，被美國人自豪地稱為“地球上最獨一無二的神奇樂園”。

別看這里風(fēng)景優(yōu)美，每年世界各地慕名而來的游客和美國國內(nèi)到此游覽的游人多達(dá)上千萬人。但大家也許不知道，其實這個公園里蟄伏著一頭惡魔——黃石火山。

黃石火山是一個活火山，是全球十大最活躍火山之一，曾多次噴發(fā)。在我們的有生之年，黃石火山會不會爆發(fā)？這個問題還不能確定，可以確定的是，黃石火山一旦爆發(fā)，首先遭殃的是美國，準(zhǔn)確的說是美國的玉米，因為美國主要的玉米產(chǎn)區(qū)就在附近。

你是否在偷偷地感到僥幸？幸虧不在中國。

但別高興得太早，美國的玉米產(chǎn)量占全球的3/8，玉米減產(chǎn)將會帶來全球的糧食危機(jī)。火山灰會在一天之內(nèi)覆蓋整個美國本土，并且，據(jù)科學(xué)家預(yù)測，大量火山灰的噴發(fā)會使全球氣溫下降10℃，并且這種寒冷的氣候?qū)掷m(xù)好幾年。1980年，美國圣海倫火山爆發(fā)，造成57人死亡，250座住宅、47座橋梁、24千米鐵路和300千米高速公路被摧毀，而據(jù)預(yù)測，黃石火山爆發(fā)的規(guī)模將會是圣海倫火山爆發(fā)的2500倍，可以想象，那將是一種毀天滅地的景象。

所以我們要未雨綢繆，提前做好防范工作。但人類想要很好地做好防范工作，首先要弄懂黃石火山噴發(fā)的機(jī)制。

會跑的火山

但非常詭吊的是，黃石火山是一座會跑的火山。它噴發(fā)的地點并不是固定的，而是形成了一條從西南到東北的軌跡，掃過了上千千米的距離。

火山為什么會跑呢？其實不是火山自己會跑，跑哪兒噴哪兒，之所以會形成鏈條狀的軌跡，是有其他的原因。

原來火山是固定的，準(zhǔn)確地說，火山的熱點是固定的，運動的是板塊。板塊與熱點的相對運動使多次噴發(fā)后的火山口連成了鏈狀。在幾千萬年以前，黃石火山所在的板塊向東移動，并逐漸隱沒于北美洲板塊下，現(xiàn)在很大的一部分已經(jīng)移動到美國西部下方。在出現(xiàn)斷層時，這些熱地幔就迫不及待地從中噴涌而出形成火山。所以黃石火山的主要動力來源還是板塊運動。由于人們生活在板塊上，與板塊相對靜止，是感受不到這種運動的，所以在我們看來，是火山的熱點在動。

其實這種“火山會跑”的現(xiàn)象并不是黃石火山的“專利”，美國夏威夷火山的熱點軌跡也相類似。

可怕的惡魔

鑒于黃石火山的熱點軌跡與夏威夷火山的熱點軌跡相類似，所以很長一段時間，科學(xué)家都認(rèn)為它們的形成原因也是相同的，即巖漿是從地核附近的地幔噴射出來的。

但科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，夏威夷火山巖漿來自地底2900千米深的區(qū)域，這個區(qū)域處于外核與下層地幔交界處。而黃石火山的來源與夏威夷火山的來源并不相同，它的巖漿則來自上層地幔。

這又有什么區(qū)別呢？原來在地殼中，不同深度硅含量各不相同，越往下硅含量越低。正常情況下，地幔柱先熔化的是地殼最下層，形成巖漿噴出地表，巖漿中的硅含量一般在53%～58%之間。但黃石火山卻不同，它的巖漿中的含硅量可達(dá)到75%。

而硅含量大的巖漿比一般巖漿要粘稠得多，巖漿中的氣體被粘稠的巖漿包圍，很難膨脹。當(dāng)?shù)蒯Ｖ饾u熔化地殼，巖漿越來越多，溫度也越來越高，高溫使氣體膨脹，而粘稠的巖漿卻限制氣體膨脹，所以巖漿內(nèi)部氣體壓強(qiáng)極高。這高壓的氣體一旦沖破高粘度的巖漿，就會形成超級猛烈的火山爆發(fā)，其爆發(fā)規(guī)模是一般巖漿所不能比的，這也是黃石火山的可怕之處。

黃石火山的一旦噴發(fā)，其威力要比夏威夷火山劇烈得多，所以我們必須十分小心。目前我們所祈禱的，是希望它繼續(xù)休眠，千萬別爆發(fā)，畢竟黃石火山的爆發(fā)指數(shù)是8，是火山爆發(fā)指數(shù)的最高等級，一旦爆發(fā)，將引發(fā)全球災(zāi)難。

小貼士

火山爆發(fā)指數(shù)是1982年美國地質(zhì)調(diào)查局的克里斯·紐豪爾教授和夏威夷大學(xué)馬諾阿分校的斯蒂芬·塞爾夫提出的量表，以噴出物體積、火山云和定性觀測用來量度火山爆發(fā)的強(qiáng)烈程度。歷史上最大型的火山爆發(fā)強(qiáng)度為8級，而非爆炸性噴發(fā)強(qiáng)度為0級，指數(shù)每增1級表示火山爆發(fā)威力大10倍。

強(qiáng)子摘自《科學(xué)之謎》2018年第4期